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Armazenamento de energia por ar comprimido (CAES)

1978
Caverna de sal subterrânea para armazenamento de energia de ar comprimido em aplicações termodinâmicas.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

Armazenamento de energia por ar comprimido (CAES) é um método Armazenar energia gerada em um determinado momento para uso posterior. Em escala de utilidade pública, a energia é armazenada comprimindo o ar e armazenando-o em um reservatório subterrâneo, como uma caverna de sal. Quando a eletricidade é necessária, o ar pressurizado é aquecido e expandido em uma turbina, acionando um gerador.

CAES plants operate in two modes: compression (charging) and expansion (discharging). During charging, typically at night when electricity prices are low, an electric motor drives a compressor to pressurize air, which is then injected into a large underground storage cavern. The process of compressing air generates a significant amount of heat. In conventional diabatic CAES systems, this heat is treated as waste and dissipated into the atmosphere. During discharge, the compressed air is released from the cavern, heated using a fuel like natural gas (to increase its volume and energy output), and then expanded through a turbine to generate electricity. The need for natural gas reduces the overall efficiency and environmental benefit. More advanced designs, known as adiabatic CAES (A-CAES), aim to store the heat of compression in a thermal energy storage medium and use it to reheat the air during expansion, eliminating the need for fossil fuels and significantly increasing round-trip efficiency from ~40-50% for diabatic to a theoretical >70% for adiabatic systems.

UNESCO Nomenclature: 3322
Termodinâmica

Tipo

Sistema físico

Interrupção

Incremental

Uso

Nicho/Especializado

Precursores

  • Boyle’s law and the ideal gas law
  • invenção do compressor de ar
  • desenvolvimento de turbinas a gás
  • técnicas de levantamento geológico para identificar cavernas subterrâneas adequadas

Aplicações

  • armazenamento de energia em escala de serviços públicos
  • Deslocamento de carga para redes elétricas
  • fornecendo capacidade de reserva para a estabilidade da rede
  • integração de parques eólicos de grande escala

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: CAES, ar comprimido, armazenamento de energia, caverna subterrânea, turbina, compressor, deslocamento de carga, armazenamento em rede, diabático, adiabático.

Contexto histórico

Armazenamento de energia por ar comprimido (CAES)

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1975-06-01
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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

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